【摘要】：針對機器人在跟蹤未知曲面輪廓運動時,由于缺乏位置信息導致的接觸力不恒定的問題,提出了非線性雙閉環(huán)控制方法。該方法中的雙閉環(huán)包括運動傾角的實時反饋校正器,以及基于非線性PID的法向接觸力控制器。非線性PID控制器是由非線性跟蹤微分器(TD)和狀態(tài)誤差反饋(SEF)構(gòu)造的,基于線性PID框架的非線性控制器。首先,根據(jù)受力模型得到基于力反饋的運動傾角校正策略;另外,考慮到多維力傳感器維間耦合的影響,對Maxwell三維力傳感器的解耦矩陣進行了標定;同時,提出了力信號的自適應慣性濾波方法,改善了濾波器的靈敏度和穩(wěn)定性,綜合性能提高了34.42%;最后,實驗驗證了雙閉環(huán)控制方法能有效提高力控制精度和穩(wěn)定性,具有較強的可執(zhí)行性和適應能力。
[Abstract]:In order to solve the problem of unsteady contact force caused by the lack of position information, a nonlinear double-closed loop control method is proposed for the robot to track the contour of unknown surfaces. The double close-loop in this method includes a real-time feedback corrector of motion inclination and a normal contact force controller based on nonlinear PID. Nonlinear PID controller is constructed by nonlinear tracking differentiator (TD) and state error feedback (SEF). It is a nonlinear controller based on linear PID framework. Firstly, according to the force model, the motion inclination correction strategy based on force feedback is obtained, and the decoupling matrix of Maxwell force sensor is calibrated considering the effect of the coupling between dimensions of the multi-dimension force sensor. At the same time, an adaptive inertial filtering method for force signal is proposed, which improves the sensitivity and stability of the filter, and improves the comprehensive performance by 34.42. Finally, the experimental results show that the dual closed loop control method can effectively improve the precision and stability of force control, and has strong executable and adaptive ability.
【作者單位】： 華南理工大學機械與汽車工程學院;
【基金】：國家04科技重大專項(2015ZX04005006) 廣東省科技重大專項(2014B090921004,2015B010918002) 廣州市科技重大項目(201604040009)
【分類號】：TP242

【參考文獻】

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